无机化学第九章酸碱平衡ppt课件

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1、第第9章章 酸碱平衡酸碱平衡n n9-1 酸碱质子实际n n9-2 水的离子积和PHn n9-3 酸碱盐溶液中的电离平衡n n9-4 水溶液化学平衡的计算n n9-5 缓冲溶液n n9-6酸碱指示剂n n习题9-1 酸碱质子实际酸碱质子实际一、酸碱的定一、酸碱的定义义酸:凡能酸:凡能给给出出质质子的物子的物质质都是酸。都是酸。碱:凡能接受碱:凡能接受质质子的物子的物质质都是碱。都是碱。酸和碱可以是分子或离子。如酸和碱可以是分子或离子。如HClHCl、NH4+NH4+、HSO4-HSO4-是酸;是酸;Cl-Cl-、NH3NH3、HSO4-HSO4-是碱。是碱。如:如:HCl HCl H+ + C

2、l- H+ + Cl- 酸酸 质质子子 + + 碱碱这样这样的一的一对对酸碱,它酸碱,它们们依依赖获赖获得或得或给给出出质质子相互子相互依存依存这样这样的酸碱的酸碱对对叫做共叫做共轭轭酸碱酸碱对对,这这里里Cl-Cl-离子离子是是HClHCl的共的共轭轭碱,而碱,而HClHCl是是Cl-Cl-离子的共离子的共轭轭酸。即酸。即HA HA H+ + A- H+ + A-共共轭轭酸酸 共共轭轭碱碱酸碱质子实际酸碱质子实际普通来普通来说说:共:共轭轭酸越酸越强强,它的共,它的共轭轭碱就越弱;共碱就越弱;共轭轭碱越碱越强强,它的共,它的共轭轭酸就越弱。酸就越弱。如:如:H2OH2O H+OH-H+OH-

3、水水为为最弱的酸,它的共最弱的酸,它的共轭轭碱是最碱是最强强的碱。的碱。酸的酸的强强度:用度:用给给出出质质子的才干来量度。子的才干来量度。强强酸具有高度酸具有高度给给出出质质子的才干。如子的才干。如HClO4HClO4、HClHCl、HNO3HNO3、H2SO4H2SO4等。等。碱的碱的强强度:用接受度:用接受质质子的才干来量度。子的才干来量度。强强碱具有高度接受碱具有高度接受质质子的才干。如子的才干。如OH-OH-、PO43-PO43-离子等。离子等。酸碱质子实际酸碱质子实际酸及其共酸及其共酸及其共酸及其共轭轭碱碱碱碱酸酸酸酸共轭碱共轭碱共轭碱共轭碱名称名称名称名称化学式化学式化学式化学式

4、化学式化学式化学式化学式名称名称名称名称高氯酸高氯酸高氯酸高氯酸HClOHClO4 4ClOClO4 4- -高氯酸根高氯酸根高氯酸根高氯酸根硫酸硫酸硫酸硫酸HH2 2SOSO4 4HSOHSO4 4- -硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根硫酸氢根HSOHSO4 4- -SOSO4 42-2-硫酸根硫酸根硫酸根硫酸根水合氢离子水合氢离子水合氢离子水合氢离子HH3 3OO+ +HH2 2OO水水水水水水水水HH2 2OOOHOH- -氢氧根氢氧根氢氧根氢氧根铵离子铵离子铵离子铵离子NHNH4 4+ +NHNH3 3氨氨氨氨氨氨氨氨NHNH3 3NHNH2 2- -氨基离子氨

5、基离子氨基离子氨基离子氢溴酸氢溴酸氢溴酸氢溴酸HBrHBrBr Br - -溴离子溴离子溴离子溴离子酸碱质子实际酸碱质子实际从表中的共从表中的共轭轭酸碱酸碱对对可以看出:可以看出:酸和碱可以是分子也可以是离子;酸和碱可以是分子也可以是离子;有的离子在某个共有的离子在某个共轭轭酸碱酸碱对对中是碱,但在另一中是碱,但在另一个共个共轭轭酸碱酸碱对对中却是酸,如中却是酸,如HSO4-HSO4-等;等;质质子子论论中没有中没有盐盐的概念。的概念。酸碱质子实际酸碱质子实际2 2、酸碱反响、酸碱反响根据酸碱根据酸碱质质子子实际实际,酸碱反响的本,酸碱反响的本质质,就是两个,就是两个共共轭轭酸碱酸碱对对之之间

6、质间质子子传传送的反响。例如:送的反响。例如: HCl + NH3 = NH4+ +Cl- HCl + NH3 = NH4+ +Cl- 酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1NH3和和HCl的反响,无的反响,无论在水溶液中或气相中,在水溶液中或气相中,其本其本质都是一都是一样的。的。即即HCl是酸,放出是酸,放出质子子给NH3,然后,然后转变为它的它的共共轭碱碱Cl-;NH3是碱,接受是碱,接受质子后子后转变为它的共它的共轭酸酸NH4+。强酸放出的酸放出的质子,子,转化化为较弱的共弱的共轭碱。碱。酸碱质子实际酸碱质子实际酸碱酸碱质质子子实际实际不不仅扩仅扩展了酸和碱的范展了酸和碱的范围围,还还可以可以

7、把把电电离离实际实际中的中的电电离作用、中和作用及水解作用,离作用、中和作用及水解作用,统统统统包括在酸碱反响的范包括在酸碱反响的范围围之内,都是可以看作是之内,都是可以看作是质质子子传传送的酸碱中和反响。送的酸碱中和反响。 (1)(1)电电离作用:离作用:根据酸碱根据酸碱质质子子实际实际的的观观念,念,电电离作用就是水与分离作用就是水与分子酸碱的子酸碱的质质子子传传送反响。送反响。在水溶液中,酸在水溶液中,酸电电离离时时放出放出质质子子给给水,并水,并产产生共生共轭轭碱。碱。酸碱质子实际酸碱质子实际强强酸酸给给出出质质子的才干很子的才干很强强,其共,其共轭轭碱那么碱那么较较弱,弱,几乎不能几

8、乎不能结结合合质质子,因此反响几乎完全子,因此反响几乎完全进进展展( (相当相当于于电电离离实际实际的全部的全部电电离离) )。HCl + H2OHCl + H2O H3O+Cl-H3O+Cl- 酸酸1 1 碱碱2 2 酸酸2 2碱碱1 1 弱酸弱酸给出出质子的才干很弱,其共子的才干很弱,其共轭碱那么碱那么较强,因此反响程度很小,因此反响程度很小,为可逆反响可逆反响(相当于相当于电离离实际的的部分部分电离离)。 HAc + H2O H3O+Ac- 酸酸1 碱碱2 酸酸2碱碱1 酸碱质子实际酸碱质子实际氨和水的反响,氨和水的反响,H2OH2O给给出出质质子,由于子,由于H2OH2O是弱酸是弱酸所

9、以反响程度也很小,是可逆反响所以反响程度也很小,是可逆反响( (相当于相当于NH3NH3在在水中的水中的电电离离过过程程) )。 H2O + NH3 H2O + NH3 NH4+ +OH- NH4+ +OH- 酸酸1 1 碱碱2 2 酸酸2 2 碱碱1 1 可可见在酸的在酸的电离离过程中,程中,H2O接受接受质子,是一子,是一个碱,而在个碱,而在NH3的的电离离过程中,程中,H2O放出放出质子,又子,又是一个酸,所以水是两性物是一个酸,所以水是两性物质。 H2O + H2O H3O+OH-由于由于H3O+与与OH-均均为强酸和酸和强碱,所以平衡碱,所以平衡剧烈向左挪烈向左挪动。 酸碱质子实际酸

10、碱质子实际(2)(2)水解反响水解反响质质子子论论中没有中没有盐盐的概念,因此,也没有的概念,因此,也没有盐盐的水解反的水解反响。响。电电离离实际实际中水解反响相当于中水解反响相当于质质子子论论中水与离子酸、中水与离子酸、碱的碱的质质子子传传送反响。送反响。 H3O+ + Ac- H3O+ + Ac- HAc + H2O HAc + H2O 酸酸1 1 碱碱2 2 酸酸2 2 碱碱1 1 NH4+ + OH- H2O + NH3 酸酸1 碱碱2 酸酸2 碱碱1 酸碱质子实际酸碱质子实际经过经过上面的分析看出,酸碱上面的分析看出,酸碱质质子子实际扩实际扩展了酸碱的含展了酸碱的含义义和酸碱反响的范

11、和酸碱反响的范围围,摆摆脱了酸碱必需在水中脱了酸碱必需在水中发发生的局生的局限性,限性,处处理了一些非水溶理了一些非水溶剂剂或气体或气体间间的酸碱反响,并把的酸碱反响,并把水溶液中水溶液中进进展的离子反响系展的离子反响系统统地地归纳为质归纳为质子子传传送的酸碱送的酸碱反响。反响。这样这样,加深了人,加深了人们对们对于酸碱和酸碱反响的于酸碱和酸碱反响的认识认识。关于。关于酸碱的定量酸碱的定量标标度度问题问题,酸碱,酸碱质质子子实际实际亦能象亦能象电电离离实际实际一一样样,运用平衡常数来定量地衡量在某溶,运用平衡常数来定量地衡量在某溶剂剂中酸或碱的中酸或碱的强强度,度,这这就使酸碱就使酸碱质质子子

12、实际实际得到广泛运用。得到广泛运用。但是,酸碱但是,酸碱质质子子实际实际只限于只限于质质子的放出和接受,所以子的放出和接受,所以必需含有必需含有氢氢,这这就不能解就不能解释释不含不含氢氢的一的一类类的反响。的反响。9-2 水的离子积和水的离子积和PH纯纯水有微弱的水有微弱的导电导电才干才干H2O + H2O H2O + H2O H3O+OH- H3O+OH- or H2O or H2O H+OH- H+OH-实验测实验测得得295K295K时时1 1升升纯纯水水仅仅有有10-7mol10-7mol水分子水分子电电离,离,所以所以H+=OH-=10-7mol/LH+=OH-=10-7mol/L由

13、平衡原理由平衡原理Kw=H+OH-=10-14Kw=H+OH-=10-14KwKw为为水的离子水的离子积积常数。常数。简简称水的离子称水的离子积积。KwKw的意的意义为义为:一定温度:一定温度时时,水溶液中,水溶液中H+H+和和OH-OH- 之之积为积为一常数。一常数。水的水的电电离是吸离是吸热热反响,当温度升高反响,当温度升高时时KwKw增大。增大。水的离子积和水的离子积和PH水的离子积常数与温度的关系水的离子积常数与温度的关系水的离子积常数与温度的关系水的离子积常数与温度的关系T T/K/KK Kw w2732731.5101.510-15-152912917.4107.410-15-15

14、2952951.00101.0010-14-142982981.27101.2710-14-143233235.6105.610-14-143733737.4107.410-13-139-3 酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡一、一、强电强电解解质质强强酸、酸、强强碱和一切的碱和一切的盐类盐类在在经经典典电电离离实际实际中称中称为为强电强电解解质质,当它,当它们进们进入水中,将完全入水中,将完全电电离,生成离子,离,生成离子,如:如:HCLH+HCLH+aqaq+CL-+CL-aqaq完全完全电电离是离是经经典典电电离离实际实际的概念。的概念。应该应该指出的是,指出的是,上述上述“

15、“完全完全电电离并不意味着离并不意味着这样这样酸碱酸碱盐电盐电离离产产生的生的产产物正、物正、负负离子不再与水有离子不再与水有进进一步作用的能一步作用的能够够,氯氯化化铵电铵电离离产产生的生的NH4+NH4+,按酸碱,按酸碱质质子子实际实际,是一个,是一个质质子酸子酸质质子子给给予体,它可以与水予体,它可以与水发发生生质质子子传传送反送反响而使溶液的响而使溶液的pHpH7 7:NH4+H2O NH4+H2O NH3+H3O+ NH3+H3O+简简写写NH4+ NH4+ NH3+H+NH3+H+酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡再如,H2SO4在水中的“完全电离仅指其一级电离生成H+和

16、HSO4-而已,而HSO4-的电离那么并不完全,属于中强酸的范畴。还须指出,上述的“完全电离只对稀溶液才是合理的近似,对于浓溶液,情况就完全不同了。二、弱电解质弱电解质跟强电解质一样是经典电离实际的概念,它是指弱酸和弱碱在水中的电离。酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡HAc+H2OHAc+H2O H3O+Ac- or HAcH3O+Ac- or HAc H+Ac-H+Ac-在一定温度下,其平衡关系为:在一定温度下,其平衡关系为:Ka=H+Ac-/HAcKa=H+Ac-/HAcKaKa称为弱酸的电离平衡常数,简称为酸常数。称为弱酸的电离平衡常数,简称为酸常数。H2O+NH3H2O+NH

17、3 NH4+OH-NH4+OH-Kb=NH4+OH-/NH3Kb=NH4+OH-/NH3KaKa和和KbKb是化学平衡常数的一种方式,利用电离常是化学平衡常数的一种方式,利用电离常数数值的大小,可以估计弱电解质电离的趋势。数数值的大小,可以估计弱电解质电离的趋势。K K值值越大,电离常数越大。越大,电离常数越大。通常把通常把Ka=10-2Ka=10-210-710-7的酸称为弱酸,的酸称为弱酸,Ka10-7Ka10-7的的酸称为极弱酸,弱碱亦可按酸称为极弱酸,弱碱亦可按KbKb大小进展分类。大小进展分类。酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡按酸碱按酸碱质质子子实际实际,其共,其共轭轭酸

18、碱酸碱对对如:如:HBHB B-+H+B-+H+Ka=B-H+/HBKa=B-H+/HB其共其共轭轭碱的碱的电电离离为为:B-+H2OB-+H2O HB+OH-HB+OH-Kb=HBOH-/B-Kb=HBOH-/B-两式相乘得:两式相乘得:KaKb=KwKaKb=Kw即即KaKa和和KbKb成反比关系,所以,弱酸的酸性越成反比关系,所以,弱酸的酸性越强强(Kb(Kb越大越大) ),那么其共,那么其共轭轭碱的碱性越弱碱的碱性越弱(Kb(Kb越小越小) )。KaKa越大酸性越越大酸性越强强pKapKa定定义为义为pKa=-lgKapKa=-lgKa所以所以pKapKa值值正正值值越大,越大,对应对

19、应的酸越弱。的酸越弱。对对于多元弱酸如于多元弱酸如H3PO4H2PO4-HPO42-H3PO4H2PO4-HPO42-酸度酸度递递减。减。酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡酸酸酸酸K Ka apKpKa a碱碱碱碱K Kb bpKpKb bHIOHIO3 31.69101.6910-1-10.770.77IOIO3 3- -5.1105.110-14-1413.2913.29HSOHSO4 4- -1.20101.2010-2-21.921.92SOSO4 42-2-8.33108.3310-13-1312.0812.08HH3 3POPO4 47.52107.5210-3-32.1

20、22.12HH2 2POPO4 4- -1.33101.3310-12-1211.8811.88HNOHNO2 24.6104.610-4-43.373.37NONO2 2- -2.17102.1710-11-1110.6610.66HFHF3.53103.5310-4-43.453.45F F- -2.83102.8310-11-1110.5510.55HAcHAc1.76101.7610-5-54.764.76AcAc- -5.68105.6810-10-109.269.26HClOHClO2.95102.9510-8-87.537.53ClOClO- -3.39103.3910-7-76

21、.476.47NHNH4 4+ +5.64105.6410-10-109.259.25NHNH3 31.77101.7710-5-54.7514.751HCNHCN4.93104.9310-10-109.319.31CNCN- -2.03102.0310-5-54.694.69HSHS- -1.2101.210-15-1514.9214.92S S2-2-8.338.33-0.92-0.92酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡解离度解离度电电离程度的大小离程度的大小=(=(已已电电离的离的浓浓度度/ /弱弱电电解解质质的初始的初始浓浓度度)100)100如:如:测测得得0.10molL

22、-1HAc0.10molL-1HAc的的=1.33=1.33那么那么阐阐明每明每1000010000个个HAcHAc分子中有分子中有133133个分子个分子发发生了生了电电离。离。既然既然0.10molL-1HAc0.10molL-1HAc的的=1.33=1.33那么求那么求HAcHAc的平的平衡常数与衡常数与的关系。的关系。 HAc HAc H+H+ +Ac- Ac- 初始初始浓浓度度 c c 0 0 0 0平衡平衡浓浓度度 c - c c - c c c c c Ka=c Ka=c2/(1-2/(1-) ) 当当 5 5或或c c酸酸/Ka /Ka 400400时时 1- 1- 1 1 即

23、即KacKac 2 2 = =酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡当忽略水的当忽略水的电电离离时时:对对于一元弱酸:假于一元弱酸:假设设55时时或或c c酸酸/Ka400/Ka400那么那么H+H+=Kac=Kac酸酸对于一元弱碱:假于一元弱碱:假设5时或或c碱碱/Kb400那么那么OH-=Kbc碱碱酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡三、拉平效应和区分效应HCL、HI、HNO3、HCLO4等强酸在水中“完全电离,因此它们的同浓度水溶液的pH一样,这意味着它们酸的强度是一样的。然而,这些强酸构造中与可电离氢原子结合的化学键并不一样,为什么电离才干一样呢?我们不能忘记,酸在水中电

24、离出氢离子是与水分子作用的结果:HA+H2O H3O+A,强酸在水中表现出一样的强度是由于它们作用的水夺取质子的才干“过强之故。假设换一个更弱的质子接受体,在水中具有一样强度的“强酸就会显示出不同的强度来。酸碱盐溶液中的电离平衡酸碱盐溶液中的电离平衡用多种非水溶剂进展测定实验,曾经证明,水中的一些常见强酸的强度的顺序为:HCLO4HIHBrHClHNO3H2SO4一级电离溶剂如水将酸的强度拉平的效应简称为拉平效应,该溶剂也称为拉平溶剂;溶剂是强酸的强度得以先出差别的效应成为区分效应,该溶剂因此成为区分溶剂。9-4 水溶液化学平衡计算水溶液化学平衡计算 设设平衡平衡时时H+H+离子离子浓浓度度为

25、为x x HAc HAc H+Ac- H+Ac- 初始初始浓浓度度 0.10 0 0 0.10 0 0平衡平衡浓浓度度 0.10-x x x 0.10-x x x Ka=x2/(0.10-x) Ka=x2/(0.10-x)当忽略水的当忽略水的电电离离时时:对对于一元弱酸:假于一元弱酸:假设设55时时或或c c酸酸/Ka400/Ka400那么那么H+H+=Kac=Kac酸酸水溶液化学平衡计算水溶液化学平衡计算对对于一元弱碱:假于一元弱碱:假于一元弱碱:假于一元弱碱:假设设55时时或或或或c c碱碱碱碱/Kb400/Kb400那么那么那么那么OH-OH-=Kbc=Kbc碱碱碱碱水溶液化学平衡计算水

26、溶液化学平衡计算同离子效同离子效应应HAc HAc H+ + Ac- H+ + Ac-NaAc Na+ + Ac-NaAc Na+ + Ac-HAcHAc中参与少量中参与少量NaAc,NaAc,由于醋酸根的由于醋酸根的浓浓度增大度增大, ,使使HAcHAc的的电电离平衡向左挪离平衡向左挪动动,从而降低了,从而降低了HAcHAc的解离的解离度。度。在曾在曾经经建立离子平衡的弱建立离子平衡的弱电电解解质质溶液中溶液中, ,参与与参与与其含有一其含有一样样离子的另一离子的另一强电强电解解质质, ,而使平衡向降低而使平衡向降低弱弱电电解解质电质电离度方向挪离度方向挪动动的作用称的作用称为为同离子效同离

27、子效应应。水溶液化学平衡计算水溶液化学平衡计算一元弱酸及其一元弱酸及其盐盐的混合溶液中的混合溶液中H+H+的普通近似公式:的普通近似公式:设设酸酸HAcHAc的的浓浓度度为为c c酸、酸、盐盐(Ac-)(Ac-)的的浓浓度度为为c c盐盐HAc HAc H+ + Ac- H+ + Ac-初初c c酸酸 0 c 0 c盐盐平平 c c酸酸-x x -x x c c盐盐+x+x cc酸酸 c c盐盐代入平衡关系式代入平衡关系式xcxc盐盐/c/c酸酸=Ka=Kax=Kacx=Kac酸酸/c/c盐盐即即H+=KacH+=Kac酸酸/c/c盐盐两两边边取取负对负对数数 pH=pKa-lg(c pH=p

28、Ka-lg(c酸酸/c/c盐盐) )同理可推同理可推导导出弱碱溶液中出弱碱溶液中OH-OH-的的计计算公式算公式即即OH-=KbcOH-=Kbc碱碱/c/c盐盐两两边边取取负对负对数数 pOH=pKb-lg(c pOH=pKb-lg(c碱碱/c/c盐盐) )水溶液化学平衡计算水溶液化学平衡计算多元弱酸的多元弱酸的电电离是分步离是分步进进展的。展的。H2SH2S H+HS-H+HS-K1=H+HS-/H2S=5.710-8K1=H+HS-/H2S=5.710-8HS-HS- H+S2-H+S2-K2=H+S2-/HS-=1.210-15K2=H+S2-/HS-=1.210-15H2SH2S 2H

29、+S2-2H+S2- K=H+2S2-/H2S K=H+2S2-/H2S =K1K2=6.810-23 =K1K2=6.810-23注:注:此式只此式只阐阐明平衡明平衡时时H+S2-H2SH+S2-H2S三种三种浓浓度度的关系,而不的关系,而不阐阐明明电电离离过过程程为为:H2SH2S 2H+S2-2H+S2-多元酸多元酸K1/K2102K1/K2102时时忽略二忽略二级电级电离离, ,当一元酸当一元酸处处置置9-5 缓冲溶液缓冲溶液1 1、缓缓冲溶液的定冲溶液的定义义实验实验:在一:在一试试管中放入管中放入1010毫升毫升0.1molL-1HAc0.1molL-1HAc溶溶液和液和1010毫

30、升毫升0.1molL-1NaAc0.1molL-1NaAc溶液,混合后,用甲基溶液,混合后,用甲基红红作指示作指示剂剂( (变变色范色范围围pH=4.46.2pH=4.46.2颜颜色色红红黄黄) )分成分成四份,一份加四份,一份加1 1滴滴2molL-1HCl2molL-1HCl,另一份加,另一份加1 1滴滴2molL-1NaOH2molL-1NaOH,第三份入等体,第三份入等体积积的水稀的水稀释释,第四,第四份做比份做比较较。结结果果颜颜色均无色均无变变化。即溶液的化。即溶液的pHpH值值根本不根本不变变。这这种能抵抗外来少量种能抵抗外来少量强强酸、酸、强强碱或稀碱或稀释释的影响,的影响,而

31、能而能坚坚持持pHpH值值根本不根本不变变的溶液叫做的溶液叫做缓缓冲溶液。冲溶液。缓缓冲溶液的冲溶液的这这种作用叫做种作用叫做缓缓冲作用。冲作用。缓冲溶液缓冲溶液2 2、缓缓冲作用原理冲作用原理在含有在含有HAcHAc的的NaAcNaAc的溶液中存在以下的溶液中存在以下电电离离过过程程: : HAc HAc H+ + Ac- H+ + Ac-NaAc Na+ + Ac-NaAc Na+ + Ac-NaAcNaAc完全完全电电离,由于同离子效离,由于同离子效应应,降低了,降低了HAcHAc的的电电离度,离度,这时这时HAcHAc和和Ac-Ac-都都较较大,而且存在着大,而且存在着HAcHAc电电

32、离平衡。离平衡。当参与少量当参与少量H+H+时时,H+H+离子和溶液中的离子和溶液中的Ac-Ac-结结合合生成生成HAcHAc,使,使电电离平衡向左挪离平衡向左挪动动,到达新平衡,到达新平衡时时H+H+离子离子浓浓度不会度不会显显著添加;著添加;假假设设在上述溶液中参与少量的碱,添加的在上述溶液中参与少量的碱,添加的OH-OH-与与溶液中的溶液中的H+H+离子离子结结合合为为水,水,这时这时HAcHAc的的电电离平衡离平衡向右挪向右挪动动,以,以补补充充H+H+离子的减少。离子的减少。缓缓冲才干是有限的,只是少量酸碱。冲才干是有限的,只是少量酸碱。缓冲溶液缓冲溶液3 3、缓缓冲溶液的冲溶液的p

33、HpH值值前面曾前面曾经讨论经讨论了弱酸及其了弱酸及其盐盐的的pHpH值为值为:pH=pKa-lg(cpH=pKa-lg(c酸酸/c/c盐盐) )称称为缓为缓冲溶液公式冲溶液公式pHpH值值决决议议于于KaKa和和(c (c酸酸/c/c盐盐) )两个要素。两个要素。利用利用缓缓冲溶液公式,可以冲溶液公式,可以计计算算缓缓冲溶液的冲溶液的pHpH值值和和外加酸碱后溶液外加酸碱后溶液pHpH的的变变化。化。缓冲溶液缓冲溶液4 4、缓缓冲溶液的冲溶液的选择选择和配制和配制配制一定配制一定pHpH值值的的缓缓冲溶液,因当冲溶液,因当c c酸酸=c=c盐时盐时按按: :pH=pKa-lg(cpH=pKa

34、-lg(c酸酸/c/c盐盐) )pH=pKapH=pKa,选择选择pKapKa与所需与所需pHpH值值相等或接近的弱相等或接近的弱酸及其酸及其盐盐,这时对这时对外加酸,碱有同等的外加酸,碱有同等的缓缓冲才干。冲才干。如:如:HAcHAc的的pKa=4.75pKa=4.75,欲配制,欲配制pHpH值为值为5 5左右的左右的缓缓冲溶液,可冲溶液,可选择选择HAcHAcNaAcNaAc缓缓冲冲对对;H2PO4-H2PO4-的的pKa=7.21pKa=7.21,欲配制,欲配制pHpH值为值为7 7左右的左右的缓缓冲冲溶液,可溶液,可选择选择NaH2PO4NaH2PO4Na2HPO4Na2HPO4缓缓冲

35、冲对对;HCO3-HCO3-的的pKa=10.25pKa=10.25,欲配制,欲配制pHpH值为值为1010左右的左右的缓缓冲溶液,可冲溶液,可选择选择NaHCO3NaHCO3Na2CO3Na2CO3缓缓冲冲对对。再由再由pH=pKa-lg(cpH=pKa-lg(c酸酸/c/c盐盐) )适当适当调调整整(c (c酸酸/c/c盐盐) )值值。注:所注:所选缓选缓冲溶液不能与反响物或生成物起反响。冲溶液不能与反响物或生成物起反响。9-6酸碱指示剂酸碱指示剂HIn表示指示剂的共轭酸,称为“酸型,In表示指示剂的共轭碱,称为“碱型。指示剂检出溶液的pH的原理是基于指示剂的酸型和碱型的颜色是不同。运用指示剂时应留意控制指示剂的用量,以能察看颜色变化为度,加过多的指示剂反而难以察看到颜色的变化。

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